Регистрация / Вход
Прислать материал

«Методы и средства флуоресцентного биоимиджинга
для задач экспериментальной онкологии»

Информация отсутствует

Соисполнители

Организация
ИПФ РАН

Этапы проекта

1
15.06.2009 - 30.09.2009
1.1. Анализ научно-технической
литературы, нормативно-технической
документации и других материалов,
относящихся к разрабатываемой теме.
1.2. Разработка схемы установки для
поверхностного флуоресцентного
имиджинга
1.3. Разработка методики получения
изображений живых объектов на основе
экспериментального животного и создания
флуоресцентного очага
1.4. Подбор и прививка
экспериментальных моделей для
исследования процессов развития
опухолей методами флуоресцентного
имиджинга
Развернуть
2
01.10.2009 - 10.12.2009
- Начата сборка экспериментальной установки для поверхностного флуоресцентного имиджинга: изготовлен корпус и отдельные узлы установки (система переключения фильтров, блок питания светодиодов и др.).
- Разработан алгоритм реконструкции на основе итерационного метода Качмажа для флуоресцентной диффузионной томографии с круговой схемой сканирования. Проведено численное моделирование поля подсветки и флуоресценции в объекте с рассеивающими свойствами близкими к свойствам среды методом Монте-Карло.
- Для проведения исследований наработаны перевивные экспериментальные опухоли мышей и крыс различного гистогенеза, в том числе опухоли человека, развивающиеся на иммунодефицитных животных.
- Разработана методика исследования биораспределения и фармакокинетики экзогенных флуоресцирующих агентов, которая позволяет прижизненно и неинвазивно визуализировать и мониторировать области накопления флуорофора, провести количественный анализ динамики его распределения в организме и оценить некоторые фармакокинетические характеристики.
- C применением метода ДФТ и разработанных в рамках выполнения проекта методик проведено исследование биораспределения трех типов фотосенсибилизаторов: фотосенс, фотодитазин, эндогенный протопорфирин IX, индуцированный введением аласенса, в здоровых животных и животных-опухоленосителях. Показана перспективность оценки изменения ДФТ-сигнала в интересующих областях изображения – грудной клетке, коже, брюшной полости, опухоли - в изучении накопления и выведения флуорофоров. Продемонстрировано прижизненное получение информации о динамике распределения флуорофора в организме.
- Результаты, полученные при выполнении проекта, были использованы для модернизации учебных программ дисциплин, читающихся на биологическом факультете ННГУ им. Н.И. Лобачевского: «Вторичные метаболиты растений», «Спецпрактикум», «Основы нанобиотехнологии»
Поставленные перед этапом задачи выполнены полностью. Проведена подготовка к выполнению второго этапа. Уровень научно-технического выполнения задач соответствует мировому.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
- Создана экспериментальная установка для поверхностного флуоресцентного имиджинга, оснащенная системой регулировки мощности светодиодов, блоком переключения светодиодов с различными спектральными характеристиками и блоком переключения фильтров.
- Проведена апробация созданной установки на различных опухолевых моделях. Метод позволяет визуализировать подкожные кровеносные сосуды и судить о содержании флуорофора в кровяном русле животного. При использовании флуоресцирующих моделей экспериментальных опухолей метод дает информацию о распределении клеток в объеме опухолевого узла и позволяет визуализировать непальпируемые опухоли.
- Исследованы свойства потенциального препарата для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики – порфиразинового комплекса иттербия. На основании полученных с помощью флуоресцентного имиджинга данных сделан вывод о возможности его применения, однако для использования нового комплекса требуется его модификация с целью повышение избирательности накопления в опухоли.
- Проведен сравнительный анализ флуоресценции биотканей методами биоимиджинга in vivo и спектроскопии ex vivo, который показал высокую корреляцию результатов, полученных данными методами (0,76-0,9 для различных флуорофоров).
- Разработана схема установки для диффузионной флуоресцентной томографии с круговой геометрией сканирования. Изготовлена система кругового вращения исследуемого объекта на основе шагового двигателя.
- Проведена апробация в численном эксперименте алгоритма трехмерной реконструкции для ДФТ-установки с круговой геометрией сканирования. Сделан вывод о том, что использование ПЗС матрицы в качестве детектора в ДФТ-установке с круговой геометрией сканирования, является оптимальным решением.
- Результаты, полученные при выполнении проекта, были использованы для модернизации учебной программы дисциплины «Методы биоимиджинга», раздела «Практическое применение оптических методов в клинической и экспериментальной онкологии».
- Разработаны и внедрены лабораторные работы по оптическим методам анализа биологических объектов в рамках дисциплины «Спецпрактикум» для магистрантов ННГУ. Разработано учебно-методическое пособие «Оптическая микроскопия в исследовании структуры и функций биологических объектов», включающее описание данных работ.
Поставленные перед этапом задачи выполнены полностью. Проведена подготовка к выполнению четвертого этапа.
Развернуть
4
01.07.2010 - 10.12.2010
4. 1 . Создание ДФТ-установки с круговой
геометрией сканирования.
4.2. Мониторинг роста и
прогрессирования опухолей прижизненно.
4.3. Оценка распределения флуорофоров
по органам и тканям, их избирательного
накопления в опухоли методом
многофотонной лазерной сканирующей
микроскопии.
4.4. Разработка лекционного курса по
оптическим методам диагностики
биотканей для студентов ННГУ.
Закупка оборудования и расходных
материалов, ремонт лабораторных и
подсобных помещений, оплата труда
сотрудников НОЦа
Развернуть
5
01.01.2011 - 31.05.2011
5.1 Апробация ДФТ-установки с круговой
геометрией сканирования на
экспериментальных животных.
5.2. Апробация разработанной программы
трехмерной реконструкции в
эксперименте т У!УО.
5.3. Изучение биораспределения и
накопления в опухоли
полупроводниковых нанокристаллов при
их таргетной доставке методами
флуоресцентного биоимиджинга.
5.4.Создание модели генетически
маркированной флуоресцирующей
опухоли
5.5. Разработка и внедрение лабораторных
работ по методам оптической томографии
для студентов ННГУ.
Развернуть
6
01.06.2011 - 05.09.2011
Доработка ДФТ-установки с круговой геометрией сканирования и программы трехмерной реконструкции по результатам экспериментов.
Прижизненное динамическое наблюдение эффектов противоопухолевой терапии.
Разработка курса лекций и практических занятий по тематике экспериментальной онкологии и апробации новых лекарственных веществ.
Модернизация курса лекция по дисциплине «Основы нанобиотехнологии», раздела «Нанобиофотоника и молекулярный имиджинг для студентов ННГУ.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2013, 4 мес.
Бюджетные средства
6,3 млн
Организация
ИБХФ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2013, 5 мес.
Бюджетные средства
8 млн
Организация
ИПФ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,28 млн
Организация
ИПФ РАН
профинансировано
Тема
Разработка перспективных методов функционального биоимиджинга
Продолжительность работ
2013, 7 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
17
Тема
Фотофизическая характеристика и пространственная организация новых флуоресцентных биомаркеров.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 14 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
1
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской научной школы для молодежи "Современные достижения в онкологии"
Продолжительность работ
2009, 4 мес.
Бюджетные средства
1,4 млн
Количество заявок
1
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения VII Российской научно-практической конференции «Онкология сегодня: пациент, государство, медицинское общество»»
Продолжительность работ
2011, 2 мес.
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка субмикронных носителей и новых лекарственных форм биологически активных субстанций таргетного действия для терапии распространенных болезней человека (онкология, внутриклеточные инфекции).
Продолжительность работ
2009 - 2010, 17 мес.
Бюджетные средства
7 млн
Количество заявок
2